高层建筑结构设计实例讲解(剪力墙)
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高层剪力墙结构设计实例分析【摘要】:结构式建筑的基础,剪力墙是结构竖向的主要承重体系,同时也是抵抗水平方向力不可缺少的部分。
笔者通过国内某建筑结构设计实例,阐述了高层建筑结构设计的设计方案以及相应构造应采取的措施。
【关键词】:高层建筑;剪力墙;设计中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:剪力墙结构体系是指利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重体系,并用它抵抗水平力的结构体系。
在受力方面,因为剪力墙的刚度大,容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。
在地震作用下,其变形小,破坏程度低,可以设计成延性剪力墙,大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形耗散地震能量。
这种体系在高层住宅、公寓和旅馆建筑中广泛应用。
所以有必要对剪力墙结构进行合理设计以满足安全、经济、合理的要求。
一、剪力墙结构设计要点在进行高层建筑结构设计时,必须要清晰掌握这种建筑相对于低多层建筑来说所具有的特征,只有这样才能准确地就其特殊性而作出相应的设计措施。
笔者总结了高层建筑结构设计特点主要有以下几点:(一)水平荷载是高层剪力墙结构设计时的决定性因素这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小,仅与楼房高度的一次方成正比;而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖构件中产生的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;同时,对于同一建筑来说,自重等竖向荷载基本上是定值,而风荷载和地震作用等水平荷载,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
(二)轴向变形不容忽视因为在高层建筑中,自重等竖向荷载很大,能够使柱产生较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生较大的影响,对预制构件的下料长度产生影响,另外对构件的剪力和侧移也会产生影响,较易造成结构设计不够安全。
(三)侧移是高层剪力墙结构设计的关键因素水平荷载下结构的侧移变形随着楼房高度的增加迅速增大,因此水平荷载作用下结构的侧移应控制在规定限度之内。
(四)结构延性是高层建筑结构设计的重要设计指标与低多层建筑相比,高层建筑结构在地震作用下的变形更大一些。
工程技术193高层框架剪力墙结构设计实例探析【摘要】框架剪力墙结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系,其在工程中的应用较为广泛,本文通过结合实践以及规范要求,总结出高层框架剪力墙结构设计结构布置,同时结合工程实例进一步探讨框架剪力墙结构的应用,为同行提供参考借鉴。
【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析1.框架剪力墙结构布置(1)双向抗侧力体系和刚性连接。
框架—剪力墙结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件。
结构在两个主轴方向均应市置剪力墙,并应设计为纵、横双向刚接框架体系,尽可能使两个方向抗侧力刚度接近,除个别节点外,不应采用铰接。
如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊,无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质,与有剪力墙的另一方向不协调,也容易造成结构整体扭转。
主体结构构件间的连接刚性,目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥;同时,较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。
(2)框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接,将地震作用传递到剪力墙,保证结构在地震作用下的整体工作的。
因此,剪力墙之间的距离不宜过大,否则,两墙之间的楼盖会不能满足平面内刚性的要求,造成处于该区间的框架不能与邻近的剪力墙协同工作而增加负担。
为了保证楼、屋盖的刚性,剪力墙之间无大洞口的楼屋盖长宽比不宜超过规范要求。
当两墙之间的楼盖开大洞时,该段楼盖的平面刚度更差,墙的间距应再适当缩小。
(3)楼板开洞处理。
当建筑无可避免地采取楼板开洞时,则应尽可能避免在剪力墙两侧楼板全部开洞或开大洞,对剪力墙结构是如此,对框架—剪力墙结构更是如此。
两侧楼板全部开洞的剪力墙,计算中可能认为它已发挥作用,但由于没有楼板的协同工作,水平力并不能有效地传递至此片剪力墙土,实际受力完全不是那回事,造成其他墙肢和框架柱实际受力比计算值大。
同时应通过正确的计算分析,适当折减其抗侧力刚度。
2.结构计算分析要点框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点,按两者变形协调工作特点进行结构分析。
高层框支剪力墙结构设计实例分析摘要:框支剪力墙结构体系是将框架结构和剪力墙结构相结合的产物,在工程界被广泛采用。
本文结合工程实例,探讨了高层框支剪力墙结构的设计方法。
关键词:高层建筑;结构设计;框支剪力墙;抗震设计在当今寸土寸金的大环境下,为了适应社会对建筑功能多样化的要求,结构往往必须反常规地进行布置:即上部布置小空间;下部布置大空间,因此,建筑功能的要求与正常合理的结构布置产生了矛盾,结构转换层为解决这一矛盾应运而生。
转换层可改变轴线和柱网布置:亦可将框架结构转换成剪力墙结构,从而为建筑提供下层室内大空间和宽广的出入口。
转换层依其上下不通的平面布置可采用梁式、桁架式、箱型或厚板式转换层,其中,梁式转换层是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式,梁式转换层具有传力直接,明确,传力途径清楚,受力性能好,工作可靠,构造简单,施工方便的优点,结构设计相对比较简单,而且造价也较节省。
1 、工程概况该工程为某小区高层建筑中的一座商住综合楼。
1、2 层用于商业,,转换层设在2层顶;3~30层为住宅,用于商业;地下1层为地下室,用于车库、水池和设备间。
室外地面至主要屋面的高度为90.5m,至局部电梯机房女儿墙顶的高度为99.2m。
标准层和转换层结构平面分别如图1和图2 所示。
图1 标准层结构平面图2转换层结构平面典型的板式住宅,南北通透,进深小,立面宽。
由于建筑平面狭长,并且西端局部轴线转向,如图设一道防震缝将建筑物分为东、西两个结构单元。
东座为长矩形平面,西座平面严重不对称,高宽比都很大。
本工程为丙类建筑,抗震设防烈度为 6 度,基本地震加速度为0.05g,建筑场地类别为 ii 类, 设计地震分组为第一组, 基本风压为0.35kn/m2,地面粗糙度为c 类。
2 、结构布置与计算调整住宅建筑平面形状复杂,高宽比的计算方法没有明确的标准。
如果按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比:东座达90.2∶9.3=9.7,西座达87.3∶9.3=9.4,远远超过了规范限值6。
剪力墙结构设计实例讲解在建筑结构设计领域,剪力墙结构因其良好的抗震性能和空间分隔能力,被广泛应用于高层住宅和商业建筑中。
接下来,我们将通过一个具体的实例来详细讲解剪力墙结构的设计过程。
首先,让我们来了解一下这个实例的基本情况。
这是一个位于地震设防烈度为 7 度的 20 层住宅楼项目,总高度约 60 米,建筑面积约15000 平方米。
根据建筑功能和使用要求,需要在保证结构安全的前提下,合理布置剪力墙,以满足建筑的空间布局和抗震性能要求。
在进行剪力墙结构设计之前,我们需要对建筑物所承受的荷载进行计算。
荷载主要包括恒载(如结构自重、建筑装修重量等)、活载(如人员活动、家具设备重量等)以及风荷载和地震作用。
通过精确的计算,确定结构在各种荷载组合下的内力和变形情况。
对于剪力墙的布置,需要遵循一定的原则。
一般来说,剪力墙应沿建筑物的主要轴线布置,形成较为规则的抗侧力体系。
在这个实例中,我们在建筑物的周边和电梯井、楼梯间等位置布置了剪力墙,以增强结构的抗扭性能和整体稳定性。
同时,剪力墙的间距也需要合理控制,既要保证结构的刚度均匀分布,又要避免间距过小导致施工困难和造价增加。
在确定了剪力墙的位置和数量后,我们需要对剪力墙的尺寸进行设计。
剪力墙的厚度通常根据其所在位置和受力情况确定。
在底部加强区,剪力墙的厚度一般较大,以提高其抗震能力。
而在非加强区,可以适当减小厚度,以节约材料和减轻结构自重。
此外,剪力墙的长度和高度也需要根据结构的受力特点和建筑空间要求进行合理调整。
接下来是对剪力墙的配筋设计。
配筋的目的是为了保证剪力墙在受力时能够具有足够的承载能力和延性。
一般来说,剪力墙的竖向钢筋主要承受压力,水平钢筋主要承受剪力。
在配筋计算中,需要考虑剪力墙的轴压比、剪压比等控制指标,以确保其满足规范要求。
同时,为了提高剪力墙的抗震性能,还需要在墙端和洞口周边设置加强钢筋。
在结构分析计算方面,我们采用了先进的结构分析软件,如SATWE、ETABS 等。
高层住宅剪力墙结构设计实例探析作者:刘栋马莹来源:《城市建设理论研究》2012年第33期【摘要】:人们对高层建筑的空间要求越来越高。
普通剪力墙的设计出现居多弊端,故结构设计问题受到众多工程设计人员的重视。
本文以某住宅小区为例,从高层住宅结构设计时剪力墙布置、结构计算、风荷载的体型系数及干扰系数取值、连梁设计等几方面展开分析,并结合实际工程经验,提出剪力墙结构构造的几点意见,以供参考。
【关键词】:高层住宅剪力墙结构设计中途分类号:TU241.8 文献标识码:A文章编号:1.墙肢长度和厚度的选取1.1墙肢的长度剪力墙墙肢长度(即墙肢截面高度)一般不宜大于8m。
结构设计中的剪力墙结构应具有延性,细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。
当墙的长度很长时,为了满足每个墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙,洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6),使其可近似认为分成了独立墙段。
1.2墙肢厚度的选取规定剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。
其厚度要求见表1。
表1墙肢厚度参考表注:H-层高或剪力墙无支长度的较小值对短肢剪力墙结构,规定其抗震等级应比表1中规定的抗震等级要高一级采用。
故除6度区外,短肢剪力墙的抗震等级至少为一级。
对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。
住宅层高一般为2.8~3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。
对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5m以上,则底层墙体高度会在5.0m以上,若按层高的1/16确定墙厚,将超过300mm,大于填充墙厚度。
为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截而形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16。
12层框架-剪力墙结构高层住宅设计内容简介本工程位于哈尔滨市道里区,是现代化绿色都市住宅楼。
总建筑面积为6370m2 。
主体结构为12层,不设地下室。
第一层至第十二层均为居民住宅。
建筑总高度37.2m。
一共设有电梯三部。
本设计严格依据新规范。
建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,结构设计...<p >内容简介</p><p >本工程位于哈尔滨市道里区,是现代化绿色都市楼。
总建筑面积为6370m2 。
主体结构为12层,不设地下室。
第一层至第十二层均为居民。
建筑总高度37.2m。
一共设有电梯三部。
本设计严格依据新规范。
建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,结构设计考虑了地震作用。
本工程的结构形式为钢筋混凝土,结构体系为框架—剪力墙结构的高层住宅。
框架柱的抗震等级为三级,剪力墙的抗震等级为二级,抗震烈度为7度。
设计由四大部分组成:建筑设计、结构设计、工程经济分析、施工组织设计。
其中结构设计主要包括:工程概况、结构布置、刚度计算、荷载汇集、水平地震作用下结构内力计算(只考虑水平地震作用)、竖向荷载作用下结构内力计算(恒荷载和活荷载共同作用)、内力组合、构件截面设计。
结构设计中,采用PK-PM结构设计软件分析和手工计算结合的方法来完成。
设计严格按照国家颁布的新规范、新标准进行,所有数据及图表均依据规范要求,设计力求准确、经济、美观。
施工图采用现在工程界比较流行的平面整体表示方法绘制。
关键词:框架-剪力墙、结构设计、抗震</p><br /><p >文件组成及目录</p><p ><p>摘要<br />Abstract<br />1 绪论 1<br />1.1 设计目标 1<br />1.2 设计选题 1<br />1.3 设计内容 1<br />2 建筑设计 2<br />2.1 总述 2<br />2.2 平面设计 2<br />2.3 剖面设计 2<br />2.4 立面设计 2<br />2.5 经济技术指标及建筑设计总说明 2<br />3 结构设计 3<br/>3.1 工程概况 3<br />3.2 结构布置及计算简图 3<br />3.2.1 梁、板截面尺寸确定 3<br />3.2.2 框架柱截面尺寸确定 3<br />3.2.3 剪力墙尺寸确定 4<br />3.2.4 计算简图 4<br />3.3 框架、剪力墙及连梁的刚度计算 4<br />3.3.1 剪力墙等效刚度计算 4<br />3.3.2 框架剪切刚度计算 10<br />3.4 重力荷载及水平荷载计算 13<br />3.4.1 重力荷载 13<br />3.4.2 横向水平地震作用 14<br />3.5 水平荷载作用下框架--剪力墙结构内力与位移计算 17<br />3.5.1 位移计算与验算 17<br />3.5.2 总框架、总剪力墙和总连梁内力计算 17<br />3.5.3 横向水平地震作用下构件内力计算 19<br />3.6 竖向荷载作用下框架—剪力墙结构内力计算 24<br />3.6.1 计算单元及计算简图 24 <span class='Ejn408'></span> <br />3.6.3 内力计算 28<br />3.7 作用效应组合 34<br />3.7.1 结构抗震等级 34<br />3.7.2 框架梁弯矩和剪力设计值 34<br />3.7.3 框架柱弯矩、轴力及剪力设计值 36<br />3.7.4 剪力墙弯矩、轴力及剪力设计值 39<br />3.8.5 连梁弯矩及剪力设计值 40<br />3.8 构件截面设计 42<br />3.8.1 框架梁 42<br />3.8.2 框架柱 43<br />3.8.3 剪力墙 46<br />3.8.4 连梁 48<br />4 设计概算 49<br />5 施工组织设计 62<br />5.1 工程概况 62<br />5.1.1 建筑特点 62<br />5.1.2 结构特点 62<br />5.1.3 装饰特点 62<br />5.1.4 水文地质情况 62<br />5.1.5 气候条件 63<br />5.1.6 资源供应 63<br />5.2 工程目标 63<br />5.3 施工布署 63<br />5.3.1 划分施工段 63<br />5.3.2 施工运输方式的选择机械布置 63<br />5.3.3 现场供水、供电 63<br />5.4 施工准备及资源计划 64<br />5.4.1 施工准备工作计划 64<br />5.4.2 主要施工机械计划 64<br />5.4.3 主要劳动力计划 64<br />5.4.4 主要材料计划 65<br />5.5施工现场平面布置图 65<br />5.6主要项目施工方案 65 <spanclass='Ejn408'></span> <br />5.6.1 基础施工 65<br />5.6.2 主体结构施工 65<br />5.7 施工措施 67<br />5.7.1 技术质量管理措施 67<br />5.7.2 降低成本措施 68<br />5.7.3 安全生产措施 68<br />5.7.4 文明施工措施 69<br />5.7.5冬期施工措施 69<br />5.7.6 雨季施工措施 69<br />6 结语 71<br />参考文献<br />致谢<p class='Ejn408'></p> </p><p>建筑图:<br />建施01:首层平面图.dwg<br />建施02:标准层平面图.dwg<br />建施03:正立面图.dwg<br />建施04:剖面图.dwg<br />建施01:顶层平面图.dwg <spanclass='Ejn408'></span> </p><p><br />结构图:<br />结施01:八层板配筋图.dwg<br />结施02:八层梁平法施工图.dwg<br />结施03:八层柱平法施工图.dwg<br />结施04:顶层板配筋图.dwg<br />结施05:顶层梁平法施工图.dwg<br />结施06:顶层柱平法施工图.dwg<br />结施07:一层板配筋图.DWG<br/>结施08:一层结构布置图.dwg<br />结施09:一层梁平法施工图.dwg<br />结施10:一层柱平法施工图.dwg<br /> <span class='Ejn408'></span> </p><P></P><p>摘要<br />本课题针对GZ076外圆磨数控改造中三菱M50G数控系统二次开发的需要,设计了基于总线连接的远程I/O单元连接方案,完成了远程I/O单元输入输出口地址的分配和定义,并设计了有关电气原理图。